Resumo da Tese apresentada à COPPE/UFRJ como parte dos requisitos necessários para a obtenção do grau de Mestre em Ciências (M.Sc.)

Controle de Formação e Rastreamento de Trajetória para Robôs Móveis Utilizando Funções Potenciais

Aurélio de Lima e Silva Junior

Janeiro/2014

Orientadores:

Liu Hsu Fernando Cesar Lizarralde

Programa:

Engenharia Elétrica

      Trata-se, nesta dissertação, de propor soluções para o problema do controle de formação e seguimento de trajetória para sistemas multi-agentes. Inicialmente são considerados sistemas formados por robôs holonômicos e posteriormente a solução proposta é estendida para o caso não-holonômico.
      Para manter a formação desejada foi utilizada uma estratégia de controle descentralizada baseada em funções potenciais, o que permite evitar colisões entre os diversos agentes e com obstáculos do espaço de trabalho. São apresentadas estratégias que dependem da posição e velocidade dos robôs vizinhos bem como estratégias que somente dependem da posição dos mesmos.
      Para o controle de trajetória são definidos líderes virtuais que tem o papel de atrair os demais agentes vizinhos para que a trajetória desejada seja rastreada.
      Partindo do princípio de que a formação forma um grafo de comunicação sempre conectado, é feita a análise de estabilidade utilizando-se a teoria de Lyapunov. Podese assim garantir que uma configuração que minimiza a função potencial é alcançada com um pequeno erro residual que pode ser reduzido por uma escolha apropriada dos ganhos do controlador.
      As estratégias são verificadas por simulação, o que permite uma avaliação da eficácia dos métodos de controle propostos.